赵雪杉，冯叶，苟利军†

①中国科学院国家天文台，北京 100101；②中国科学院大学 天文和空间科学学院，北京 100049

1 天鹅座X-1历史速递

黑洞与诸如中子星或白矮星等致密天体最重要的区别是其不存在坚硬的表面，黑洞的事件视界面(event horizon)并不是一个实体面。根据质量的不同，黑洞分为恒星级黑洞、中等质量黑洞和超大质量黑洞。一般来说，恒星级黑洞主要是大质量恒星坍缩的产物，其质量为3～100 M⊙(M⊙为太阳质量)，是宇宙中广泛存在的致密天体。按照理论估计，一个典型的星系应当存在着上亿个恒星级黑洞，但迄今为止已发现的恒星级黑洞候选体数目尚不足100个。利用动力学方法认证的恒星级黑洞的数量更是少之又少，仅20余个。

由于黑洞巨大的引力束缚作用，辐射无法从事件视界面逃逸出来，因此黑洞如果没有和周围环境发生相互作用就很难被发现。目前为止，通过电磁波方式发现的恒星级黑洞几乎都在正处于吸积状态的双星系统当中，因此相互作用的双星系统是研究这类致密天体最为重要的天体实验室之一。当密近双星中的主星从伴星吸积物质时，双星系统会辐射出X射线，并被整个银河系甚至其他地方探测到。不过，黑洞双星系统能够发射X射线的仅占一小部分。黑洞与其伴星相距较远时，引力束缚作用变得微弱，从而不具有辐射X射线的特征。

1964年，意大利裔美国天文学家里卡尔多•贾科尼(Riccardo Giacconi)领导的团队利用探空火箭(Aerobee)在天鹅座内赤经19h53m、赤纬34.6°处，发现了人类历史上第一颗恒星级黑洞——天鹅座X-1(Cygnus X-1，简称Cyg X-1)，这也是本文的“主人公”。……